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Regenerative Medizin: Schlaganfallpatient mit Stammzellen behandelt

Britische Forscher haben erstmals einen Schlaganfallpatienten mit Stammzellen behandelt. Wie erfolgversprechend das Verfahren ist, weiß noch niemand. Schnelle Hilfe für große Patientengruppen ist aber in jedem Fall nicht zu erwarten.

Neuronen aus Stammzellen (Archivbild): Injektion ins Hirn als Test Zur Großansicht
REUTERS

Neuronen aus Stammzellen (Archivbild): Injektion ins Hirn als Test

Rund eine Viertelmillion Deutsche trifft es jedes Jahr: Diagnose Schlaganfall. Mit den Folgen, darunter Lähmungen oder Sprachstörungen, haben viele Patienten noch Monate oder Jahre zu kämpfen. Manche sind für immer auf Pflege angewiesen - und rund ein Drittel stirbt innerhalb eines Jahres nach dem Ereignis.

Schon seit längerer Zeit arbeiten Forscher an der Idee, die entstandenen Hirnschäden mit Hilfe von Stammzellen zu reparieren. Prinzipiell ist klar, dass das Gehirn durchaus die Fähigkeit besitzt, sich zu regenerieren. Nun haben britische Mediziner das erste Mal Nervenstammzellen bei Schlaganfallpatienten eingesetzt - in der Hoffnung auf Fortschritte in der regenerativen Medizin. Mit schnellen Erfolgsmeldungen ist aber nicht unbedingt zu rechnen.

Empfänger der Stammzellen ist ein Lastwagenfahrer, der vor 16 Monaten einen Schlaganfall erlitten hatte und seitdem unter partiellen Lähmungen litt. An der Universität Glasgow wurden dem Patienten die Zellen in die Nähe der geschädigten Hirnareale gespritzt. Die Mediziner nutzten dafür eine eigens konstruierte, 22 Zentimeter lange Nadel. In den geschädigten Bereich wurden hingegen keine Stammzellen injiziert.

Nach der Behandlung am Wochenende wurde der Mann inzwischen aus dem Krankenhaus entlassen. Das Team um den Mediziner Keith Muir will ihn nun über zwei Jahre beobachten. Insgesamt soll die Therapie an bis zu zwölf weiteren Personen erprobt werden. Gibt es dabei Erfolge, könnten größere Versuchsreihen angesetzt werden. Ob und wann das Verfahren routinemäßig eingesetzt werden kann, lässt sich derzeit aber noch nicht absehen. Viele Studien stehen zuvor noch an.

Zellen aus abgetriebenem Fötus

Die Patienten, für die eine derartige Behandlung in Frage kommt, leiden unter einem sogenannten ischämischen Hirninfarkt. Dabei verhindert ein verschlossenes Blutgefäß, dass die Zellen mit lebenswichtigen Substanzen wie Sauerstoff versorgt werden können. Je länger der Zustand anhält, desto mehr Nervenzellen können absterben.

Das US-Unternehmen Geron hatte im vergangenen Monat mit einer Studie begonnen, für die Patienten mit Rückenmarksverletzungen mit embryonalen Stammzellen behandelt werden. Die schottischen Forscher nutzen nun hingegen Zellen aus menschlichen Föten - ein ethisch höchst umstrittenes Verfahren. Die britische Biotech-Firma ReNeuron hatte die Zellen aus einem zwölf Wochen alten Fötus gewonnen, der im Jahr 2003 im US-Bundesstaat Kalifornien abgetrieben worden war. Das Unternehmen verweist darauf, dass es die nötigen Genehmigungen der Aufsichtsbehörden vorweisen könne.

Sollte der erste Versuch erfolgreich sein, soll ihr Verfahren in größeren klinischen Studien erprobt werden. Wissenschaftler warnen jedoch vor allzu großen Erwartungen. Es gebe Grund zu vorsichtigem Optimismus, sagte der Genetiker Darren Griffin von der Universität Kent, der nicht an der Studie beteiligt war. Der Rheuma-Experte Anthony Hollander von der Universität Bristol sagte, der Versuch an sich sei ein Meilenstein in der britischen Stammzellforschung.

In Deutschland ist die Stammzellforschung umstritten und nur in engen Grenzen erlaubt. So ist die Herstellung von Embryonen zu Forschungszwecken verboten, der Import der Zellen aber unter bestimmten Auflagen erlaubt. Forscher am International Neuroscience Institute in Hannover hatten einem Patienten vor knapp zwei Jahren bereits Stammzellen ins Gehirn implantiert.

Allerdings wurden diese damals in einem Teebeutel-ähnlichen Behälter in das Gehirn des Mannes eingebracht und später wieder entfernt. Die Zellen stammten aus einer Knochenmarkspende in Dänemark und sollten nicht direkt das beschädigte Hirnareal reparieren, sondern ein spezielles Wachstumshormon für Nervenzellen produzieren.

chs/Reuters

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1. In Deutschland ist alles umstritten was mit mit Vernunft
blob123y 17.11.2010
und "neuer" Zeit zu tun hat, man stelle sich vor was Rot, Gruen und der Papst machen wuerden wenn ploetzlichen die Themen die die vermeintlich "besetzt" haben realistisch betrachtet werden. I gitt, i gitt, nicht auszudenken !
2. ...
Selsya 17.11.2010
Sollte man verfolgen, ist nämlich auch für MS-Betroffene interessant. Wobei man da, soweit ich weiß (und der Umstand dass ich ein zerfressenes Gehirn habe macht mich da noch nicht zur Expertin), aber wohl auch den Ansatz verfolgt, das Immunsystem komplett zu zerstören und durch ein neues zu ersetzen, wohl auch mit Hilfe von Stammzellen und dem Ziel, dass das neu aufgebaute Immunsystem nicht die schlechte Angewohnheit hat, seinen Besitzer fressen zu wollen. Aber ich muß ganz ehrlich sein, Versuchskarnickel spielen wollen würde ich da - auch wenn die Chance der Heilung gegeben ist - irgendwo auch nicht.
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Stammzellen - die Multitalente
Embryonale Stammzellen (ES)
AFP
Sie gelten als die zellulären Alleskönner: Reift eine befruchtete Eizelle zu einer Blastozyste, einem kleinen Zellklumpen, heran, entsteht in deren Inneren eine Masse aus embryonalen Stammzellen. Die noch nicht differenzierten Stammzellen können sich zu jeder Zellart des menschlichen Körpers entwickeln. Voraussetzung ist, dass sie mit den richtigen Wachstumsfaktoren behandelt werden.
Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS)
Körperzellen einfach in Stammzellen umprogrammieren - das gelang Forschern durch das Einschleusen ganz bestimmter Steuerungsgene. Aus den dabei entstandenen maßgeschneiderten Stammzellen züchteten sie erfolgreich verschiedene Körperzellen. Diese Methode ist nicht nur elegant, sondern auch ethisch unbedenklich, da dabei kein Embryo hergestellt und zerstört wird. Allerdings birgt die Methode noch Risiken, weil für das Einschleusen der Gene Viren benötigt werden. Die Gene werden vom Virus verstreut im Genom eingebaut, wichtige Gene der Zelle können dabei beschädigt werden, die Zelle kann entarten. Es besteht Krebsgefahr. Zudem bauen auch die Viren ihr Erbgut ein. Forschern gelang jedoch mittlerweile die Reprogrammierung ohne Viren und mit anschließender Entfernung der Gene.
Proteininduzierte pluripotente Stammzellen (piPS)
Zellen reprogrammieren - nur durch Zugabe von Molekülen und ohne Veränderung des Erbgutes. Dies gelang Forschern erstmals im April 2009. Damit räumten sie potentielle Risiken aus, die das Einschleusen der Reprogrammiergene barg.
Keimbahn abgeleitete pluripotente Stammzellen (gPS)
Keimbahn-Stammzellen können normalerweise nur Spermien erzeugen. Aber man kann sie auch in pluripotente Stammzellen verwandeln. Diese "germline derived pluripotent stem cells" (gPS) bieten ein großes Potential, denn ihr Erbgut ist noch relativ unbeschädigt. Forschern gelang die Verwandlung an Hodenzellen von Mäusen - nur durch ganz bestimmte Zuchtbedingungen.
Adulte Stammzellen
Nicht nur Embryonen sind eine Quelle der Zellen, aus denen sich verschiedene Arten menschlichen Gewebes entwickeln können. In etwa 20 Organen inklusive der Muskeln, der Knochen, der Haut, der Plazenta und des Nervensystems haben Forscher adulte Stammzellen aufgespürt. Sie besitzen zwar nicht die volle Wandlungsfähigkeit der embryonalen Stammzellen, bereiten aber auch keine ethischen Probleme: Einem Erwachsenen werden die adulten Stammzellen einfach entnommen und in Zellkulturen durch Zugabe entsprechender Wachstumsfaktoren so umprogrammiert, dass sie zu den gewünschten Gewebearten heranreifen.
Ethik und Recht
Die Stammzellforschung birgt ethische Konflikte. Embryonale Stammzellen werden aus Embryonen gewonnen, die entweder eigens hergestellt werden oder bei künstlichen Befruchtungen übriggeblieben sind. Dabei wird der Embryo zerstört. Die Argumentation der Befürworter: Die Embryonen würden ohnehin vernichtet. Kritiker sprechen dagegen von der Tötung ungeborenen Lebens. In Deutschland ist das Herstellen menschlicher Embryonen zur Gewinnung von Stammzellen verboten. In Ausnahmefällen erlaubt das Gesetz aber den Import von Stammzellen, die vor dem 1. Mai 2007 hergestellt wurden. In Großbritannien und Südkorea ist das therapeutische Klonen ausdrücklich erlaubt, ebenso in den USA.

Chronik der Stammzellforschung
1998 - Embryonale Stammzellen
Die internationale Stammzellforschung hat sich seit 1998 extrem rasch entwickelt. Der US-Forscher James Thomson gewann damals weltweit erstmals embryonale Stammzellen aus übriggebliebenen Embryonen von Fruchtbarkeitskliniken. Sie galten sofort als Hoffnungsträger, um Ersatzgewebe für Patienten mit Diabetes, Parkinson oder anderen Erkrankungen zu schaffen. Die Technik ist aber ethisch umstritten, da dafür Embryonen zerstört werden müssen. In Deutschland ist sie verboten. Seitdem suchen Forscher nach ethisch unbedenklichen Wegen.
2006 - Induzierte pluripotente Stammzellen (iPS)
Im August 2006 präsentieren die Japaner Kazutoshi Takahashi und Shinya Yamanaka eine erste Lösung. Sie versetzen Schwanzzellen von Mäusen mit Hilfe von vier Kontrollgenen in eine Art embryonalen Zustand zurück. Das Produkt nennen sie induzierte pluripotente Stammzellen (iPS-Zellen). Der Nachteil: Die eingesetzten Gene können das Krebsrisiko bei einem späteren medizinischen Einsatz erhöhen.
2007 - Menschliche iPS-Zellen
Im Jahr 2007 gibt es entsprechende Erfolge mit menschlichen Hautzellen. Nach und nach können die Forscher auf ein Kontrollgen nach dem anderen verzichten, um die iPS-Zellen herzustellen.
Februar 2009 - Nur noch ein Reprogrammier-Gen
Im Februar 2009 präsentiert der Münsteraner Professor Hans Schöler iPS-Zellen von Mäusen, die er nur mit Hilfe eines Kontrollgens aus Nervenstammzellen gewonnen hatte.
März 2009 - Reprogrammier-Gene entfernt
Anfang März 2009 stellen zwei Forscherteams schließlich iPS-Zellen vor, die keinerlei Kontrollgene mehr im Erbgut enthalten. Sie hatten die Kontrollgene in das Erbgut von menschlichen Hautzellen eingefügt und nach der Arbeit wieder aus dem Erbgut herausgeschnitten.
März 2009 - Reprogrammier-Gene nicht im Erbgut
Ende März 2009 veröffentlicht der US-Forscher James Thomson eine Arbeit, bei der er die Kontrollgene nicht einmal mehr ins Erbgut der Zellen einschleusen muss. Er gab sie nur in einem Ring (Plasmid) in die Zelle und zog sie später wieder heraus.
April 2009 - Reprogrammierung von Mauszellen mit Proteinen
Ende April 2009 kommt ein US-amerikanisches Forscherteam um Sheng Ding mit Beteiligung von Hans Schöler ganz ohne Gene aus und nutzt nur noch Proteine, um die Hautzellen von Mäusen zu reprogrammieren. Damit ist das zusätzliche Krebsrisiko ausgeschlossen, das beim Einsatz von eingeschleusten Genen generell besteht.
Mai 2009 - Reprogrammierung menschlicher Zellen mit Proteinen
Einem südkoreanisch-US-amerikanischem Team um Robert Lanza gelingt die Reprogrammierung menschlicher Hautzellen nur durch Zugabe von Proteinen.
Oktober 2010 - Reprogrammierung menschlicher Zellen mit RNA-Schnipseln
Bostoner Forscher um Derrick Rossi probieren eine weitere Methode, um das Einschleusen von Fremd-DNA zu vermeiden: Das Team erzeugte künstliche Schnipsel aus sogenannter Messenger-RNA. Diese Moleküle entstehen in der Zelle während der Übersetzung des Gens in das Protein. Mit Hilfe dieser modifizierten RNA-Moleküle werden diejenigen Erbinformationen in die Zelle geschleust, die zur Herstellung der Reprogrammierproteine notwendig sind. Die RNA-Moleküle dringen nicht in den Zellkern und beschädigen somit nicht das darinliegende Erbgut, wie es etwa bei der Virenmethode der Fall ist. Zudem ist die Methide wesentlich effizienter und schneller als bisherige Verfahren zur Herstellung von iPS.
Januar 2010 - Direkte Umwandlung von Körperzellen
Warum den Umweg über Stammzellen gehen? Einem Forscherteam um Marius Wernig von der Stanford University School of Medicine gelang es, Hautzellen von Mäusen direkt in einen anderen Zelltyp zu verwandeln. Die Forscher schleusten drei Gene in die Zellen und verwandelten die Hautzellen in weniger als einer Woche in voll funktionstüchtige Nervenzellen.
Januar 2011 - Direkte Umwandlung ohne Umweg über Stammzellen
Einen Schritt weiter gehen Forscher vom Scipps Research Institute im kalifornischen La Jolla: Sie nehmen quasi eine Abkürzung. Anstatt die Körperzellen erst in pluripotente Stammzellen umzuprogrammieren, wandelten sie Hautzellen direkt in Herzzellen um. Das Verfahren könnte die Herstellung von Körper-Ersatzteilen extrem beschleunigen.
Februar 2011 - Forscher entdecken gefährliche Mutationen
Zwei große Forscherteams haben sich an die Arbeit gemacht und das Erbgut verschiedener iPS-Zelllinien untersucht. Dabei haben sie festgestellt, dass es bei der Herstellung von iPS-Zellen zu genetischen Veränderungen kommen kann, die sogar das Risiko für Krebs erhöhen könnten. Das wirft Zweifel an der Zuverlässigkeit und Praxistauglichkeit der neuen Technik auf, die als vielversprechend für die Zucht von körpereigenen Geweben für Transplantationen gilt. Die Forscher fordern daher jetzt die genaue genetische Untersuchung der vielseitigen Zellen, bevor erste Studien an Patienten beginnen.

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